#spacewatchgl意见:空间流量管理 - 不要过度补充

由Darren Mcknight,Centauri博士

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空间流量管理(STM)是一种可靠,安全的空间运营的推动力器 - 这是全球空间社区在空间系统部署和轨道碎片增长的前所未有的增长期间对全球空间社区需要反弹的真正目标。 [见终点1] 在开发STM解决方案时,不会在关于常见数据存储库和数据透明度的一系列法令中丢失;我们需要使用清晰,简单的英语。 STM的要求只是避免碰撞。

必须最小化或消除两种类型的碰撞。

(1)应保护终止运营空间系统的使命的碰撞。这些碰撞来自编目对象(直径大于10厘米,在低地球轨道,LEO)和致命的非可口(LNT)轨道碎片片段,目前不是由于其小尺寸(1-)的任何公开可用的目录直径10厘米))。值得注意的是,与LNT账户的碰撞占LEO中的任务终止碎片风险的95%以上。如果操作空间系统具有碰撞避免能力,则可以避免碰撞足够大的物体,并且提供了具有足够的报告时间的可操作信息。如果涉及到迫在眉睫的非常接近的方法的两个物体是运作的,则该过程变得稍微复杂更加复杂并且能够进行操纵。相反,LNT的碰撞风险只能通过防止从巨大的废弃物体碰撞的更多LNT来管理(这是必须避免的第二种碰撞)。

(2)必须减少或消除两种大型非功能性物体(例如,被遗弃的火箭体或非工资有效载荷)之间的碰撞,因为这些可能会产生可能又可以终止运营空间系统的任务的大量编目和LNT碎片撞击时。

因此,这些是需要避免的碰撞类型;我们应该在追求这些目标做些什么?

有效的STM应该最大限度地减少碰撞避免机动的负担(即减少不必要的动作的数量),(2)降低在执行机动后发生碰撞的概率,并且(3)消除了可能的可能性将发生碰撞,不会预测发生。所有这些都以更准确的结合数据开头,该数据被传送到双方(如果两个对象都是运行卫星)在操作相关的时间范围内。该时间帧是用于机动的推进系统的类型/质量的函数以及结合数据的准确性。

通过聚合更多数据不会改善连接评估的效用;实际上,最终结果与提供的最低准确数据一样准确,因为提供更多数据可以使结果不太准确,并且向操作员提供减速。结果,目标应该是来自状态矢量测量的实时可追溯性(即,对象的位置和空间中的速度的初始描述)传播到与另一个对象的最接近的方法(TCA)传播到两个运算符因此,可以采取行动来通过协作操作来降低碰撞风险。

通过增强三个因素可以提高任何联合的准确性:

(1)提高初始测量的质量(即,量化和最小化不确定性),

(2)尽可能准确地传播状态向量(严格数学轨道传播者的功能和诸如区域对质量比,翻滚等)的精炼对象表征,以及

(3)最小化传播时间(即,更频繁地采取质量测量;对于Leo,这只能通过具有更多地基雷达来完成)。

简单的数学真理是更常见的(即,降低传播时间与结合的传播时间)的准确数据将增强STM以及细化碎片修复优先级(即,确定用于活动碎片拆除的最佳对象,ADR)。只有在直接提高结合预测的准确性时,才能更好的数据更好,并且不会降低数据传递的时间性。

真正需要发生的是减少可以可靠地感测的物体的大小,并增加支持这些测量的雷达数量。由美国政府和legabs部署的S频段雷达可以检测到大多数LNT对象(即,下降到〜2cm),因此这是获得更多收集的相关数据的伟大开始。但是,另外,对于所有LEO对象,只有全局雷达网络将减少传播时间(例如,每天到不到一小时),以显着提高结合精度。这些改进耦合与支持Web的数据平台,以他们所需要的格式将数据直接发送到运营商,这两种形式都会减少错误碰撞警告指令的数量,同时提高错过距离的绝对精度。

忘记陈述,所有数据都应民主化并提供所有数据。这是一个出色的方法,用于对象的空间目录,其中将提供给联合国的信息,以将启动到空间的物体注册到空间;开源有关制造套件,任务和预期用途的源信息;与业务活动有关的射频排放;由地面观察提供的轨道元素可以创造一个丰富的数据库,可以作为空间人口的全球知识描述。本产品通过将不同的定性和定量数据啮合到具有对研究,分析,政策制定等的空间对象的丰富描绘,从普通的数据存储库中获益。

但是,对于STM,我们必须专注于准确性和及时性;不要通过尝试创建“一个尺寸适合所有”解决方案来超越此过程。相反,鼓励全球联合数据服务提供商来定制与运营商的结合数据传送,以最大限度地提高空间安全性。这些提供商应根据国际标准化组织(ISO)或类似实体开发的数据和交付标准使用数据和交付标准。

它必须是国际挑战的国际解决方案。

STM很简单但不容易;虽然数据共享是一个明显的需要启用STM,但提高STM实用程序的最佳方式是非常资本密集的(即,更好,更好,更多的雷达),这将需要通过前瞻性思维组织进行战略投资。


尾注1:应该注意的是,除了STM中的进步之外,还有另外两个其他关键领域还必须精制和恢复活力,以支持可靠,安全的空间运营在全球范围内: (1)空间系统和任务设计必须努力创建可靠的空间系统和弹性体系结构,它们运行。如果空间系统早期并且经常在执行他们的任务时,可以快速无效地改进STM。 (2)更严格的碎片缓解指南和活性碎片清除任务的启动是必要的,以最大限度地减少最大的岩石产生潜力的事件。两个大规模遗弃之间的碰撞具有向上增加10,000至15,000次编目的片段(即,现有人口几乎加倍)和150,000至200,000 LNT。

 

达伦博士麦克·麦克博士;照片由作者提供

达伦麦克博士 目前是弗吉尼亚州富通州Cenauri的技术总监。他带领团队在不同领域开发解决方案:空间安全,全球空间技术的演变,对传染病爆发的预测意识,眶下碎片。他是国际航天构空间杂货委员会和国际航天联合会工作小组的联合主席的积极成员。他已经共同传统五本,从太空碎片和航天器行动到足球教练和创新。达伦已经撰写了100多个技术文件,并在19个国家展示了他们。

 

 

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